Архитектура современных компьютеров презентация

Мы все являемся пользователями компьютеров. В нашем веке без этого никуда. И потому мы просто не имеем права не знать, как устроен наш верный помощник, а значит, не можем не знать его архитектурного устройства.

История развития ЭВМ
1-ое Поколение (1940-1950)
Огромные, занимающие несколько комнат, весом до 30 т.
Быстродействие - 10-20 тыс. оп/c
Ввод и вывод с помощью перфокарт и перфолент.
Элементарная база – электронно-вакуумные
лампы.
Внешняя память - магнитные ленты, барабаны, перфоленты и перфокарты
Режим работы – однопрограммный.

2-ое Поколение (1960-1969)
Размер большой, по размерам похож на шкаф или холодильник
Быстродействие - 100-500 тыс оп/с
Элементарная база - полупроводниковые диоды и транзисторы
Внешняя память - магнитная лента, магнитный диск.
Режим работы – пакетный.

3-е Поколение (1964-1974)
Размер - стал меньше, весом до 585г
Быстродействие - 1-2 млн оп/с
Элементарная база – интегральные схемы.
Внешняя память – магнитные диски.
Режим работы – режим разделения времени.

4-ое поколение (с 1980 г.)
Размер – компактный.
Быстродействие - 10-100млн. оп/с
Элементарная база - большие интегральные схемы.
Внешняя память - магнитные и оптические диски.
Режим работы - персональная работа и сетевая обработка данных.

5-ое поколение (с 1981 г.)
Размеры – компактные и микро-размеры.
Быстродействие - 100 тыс LIPS
Элементарная база – сверхбольшие интегральные схемы и нейросети.

Аппаратное обеспечение компьютера
Основные устройства компьютера:
1. монитор (или дисплей) – устройство вывода информации;
2. клавиатура и мышь – устройства ввода информации;
3. системный блок.
Дополнительные устройства компьютера:
1. Модем,
2. Принтер,
3. Сканер,
4. ИБП – источник бесперебойного питания,
5. Колонки, тюнер,
6. Скайп,
7. Флешка,
8. Внешний жесткий диск,
9. Другие.

Принцип открытой архитектуры
Регламентируются и стандартизируются только описание принципа действия компьютера и его конфигурация (определённая совокупность аппаратных средств и соединений между ними).
Компьютер легко расширяется и модернизируется за счёт наличия внутренних расширительных гнёзд, в которые пользователь может вставлять разнообразные устройства, и, тем самым устанавливать конфигурацию своей машины в соответствии со своими личными предпочтениями.

Принципы фон Неймана
Использование двоичной системы счисления в вычислительных машинах.
Работа ЭВМ контролируется программой, состоящей из набора команд. Команды выполняются последовательно друг за другом.
Память компьютера используется не только для хранения данных, но и программ.
Ячейки памяти ЭВМ имеют адреса, которые последовательно пронумерованы. В любой момент можно обратиться к любой ячейке памяти по ее адресу.
Возможность условного перехода в процессе выполнения программы.
Самым главным следствием этих принципов можно назвать то, что теперь программа уже не была постоянной частью машины. Программу стало возможно легко изменить. А вот аппаратура, конечно же, остается неизменной, и очень простой.

Материнская плата
Материнская плата - печатная плата, являющаяся основой построения модульного устройства, например - компьютера. Это основная системная плата компьютера, имеющая разъёмы для установки дополнительных плат расширения и служащая механической основой всей электронной схемы компьютера.
Внутренние интерфейсы предназначены для подключения компонентов, расположенных внутри системного блока. Все контроллеры и шины внутренних интерфейсов размещаются на системной плате.

Микропроцессор
Микропроцессор — это центральный блок персонального компьютера, предназначенный для управления работой всех остальных блоков и выполнения арифметических и логических операций над информацией.
В состав микропроцессора входят следующие устройства:
1. Арифметико-логическое устройство,
2. Устройство управления,
3. Микропроцессорная память,
4. Интерфейсная система.
Ядро процессора – самый главный элемент центрального процессора. Оно представляет собой часть процессора, способное выполнять один поток команд.

Внутренняя память компьютера
Внутренняя память компьютера – это место хранения информации, с которой он работает. Внутренняя память компьютера является временным рабочим пространством; в отличие от нее внешняя память предназначена для долговременного хранения информации.
Такая память в свою очередь также различается по типам:
ОЗУ - оперативное запоминающие устройство
ПЗУ - постоянное запоминающие устройство. Из ПЗУ можно только читать информацию.
CMOS-память - используется для хранения информации о составе оборудования компьютера, а также о режимах его работы.
Кэш-память обозначает быстродействующую буферную память между процессором и основной памятью.
Видеопамять, то есть память, используемая для хранения изображения, выводимого на экран монитора.

Устройства ввода и вывода